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程序实质
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-
py
的程序是依照程序- 一行行挨排解释执行的
- 咱们能够
python3 -m pdb hello.py
来对程序调试 - 调试的目标是去除
bug
- 别胆怯
bug
bug
会有提醒- 咱们也就晓得如何
debug
调试
python3
这个解释器到底是怎么执行的呢?🤔python3
到底是怎么解释hello.py
的?- 咱们得先来看看什么是
python3
啥是 Python3
# 什么是 python3
sudo whatis python3
#如果不能解释
sudo unminimize
# 更新工夫比拟长,更新完结后再
sudo whatis python3
-
帮忙通知咱们
- python3 是一种解释性的、可交互的、面向对象的编程语言
python3 在哪?
#python3 在哪里?whereis python3
#可执行的这个货色到底在哪?which python3
在文件管理器中查看
- 这个 python3 是一个软链接文件
- 他指向 python3.8
- python3 就是 python3.8
- 他俩存在一个地位
- 都在 /usr/bin 外面
-
python3.8
就在硬盘里存着-
地位就在 /usr/bin/python3.8
- usr 是用户 user
- bin 是二进制 binary
- python3.8 是这个文件的名称
-
- 在运行命令的时候
- 把这个文件从硬盘装载到内存
- 而后用 cpu 开始逐行执行文件内容中的指令
钻研 python3
# 把 python3 拷贝到以后用户文件夹~
cp /usr/bin/python3 ~
#确认 python3 曾经到用户文件夹
ls ~/python3
#查看 python3 文件细节
ls -lah ~/python3
-
python3 指向的 python3.8 只有 5.3M
- 这个可执行文件怎么这么小?
- 5.3M 这也就是一张照片的大小
- 一年前的 Python3.5 只有 4.3M
- 更小
- 目前这 5.3M 的 Python3 外面到底有什么呢?🤔
- 关上看看!!!👊
# 运行用户文件夹下的这个刚考过来的 python3
~/python3
关上 python3
# 用 vi 关上这个刚拷贝过去的 python3
vi ~/python3
- 左下角 : 进入命令行模式
-
:%!xxd
咱们能够看到这个文件的二进制状态%
是指的对于所有行的范畴! 是执行外部命令
xxd
指的是转化为 16 进制模式
- 这个 xxd 命令 到底什么意思🤔
:q!
退回到 shell 来看一下
对于 xxd
-
man xxd
- 查问 xxd 的帮忙手册
- xxd 能够查看文件的二进制状态
:%!xxd –r
能够还原回去 😉- 重复横跳
比照
- 从新
vi ~/python3
:%!xxd
- 一行是(16)10 进制 个字节
- G 到最初一行
- 有 343148 行
- 这就是 真正的机器语言🤭
- 存在硬盘上 01010 的二进制可执行指令!!
- 这些指令其实都能执行!!!
- 可是这个指令咱们看不懂怎么办?🤔
查看 Python3 汇编指令
# 把 python3 对应的汇编指令输入
objdump -d ~/python3 > ~/python3.asm
#分窗口别离关上关上 python3 和 python3.asm
vi -o python3 python3.asm
-
下图中上半局部是机器代码
- 执行
:%!xxd
以 16 进制模式显示
- 执行
-
下半局部是失去的相应汇编指令
- 这个过程就是反汇编🧐
查找对应关系
423000
就是初始的 cpu 开始执行指令的中央- endbr64 意味着 64 位完结分支
-
- 后面能够是数据
/4883
找到高低的对应关系- 也就是第一条执行的汇编指令
- 汇编指令是计算机 cpu 指令的助记符
- 指令的汇合就是计算机的架构
- 架构也叫指令集
架构
-
不同架构的 cpu 就会有不同的指令集
- 咱们目前的这个是
x86-64
- 除此之外
arm
、MIPS
、RISC-V
也是罕用的指令集 - 不同的架构想运行雷同的程序就须要移植
-
如果不移植的话
- 就像让一个意大利泥瓦匠看一份中文写成的烹饪书来砌墙
- 鸡同鸭讲
- 驴唇不对马嘴
- 咱们目前的这个是
-
这里会有不同的
section
模块- 模块外面是具体的指令
-
比方
48 83 ec 08
对应sub $0x8,%rsp
- 这是一条减法指令
- 具体语法须要查问指令集 (x86-64) 对应的汇编文档手册
查看指令集
- 能够在
shell
用uname -a
进行查看本机所用的指令集 - 以后指令集是 x86_64
- sub 属于计算指令
- 位于下图第 5 行
Python3 执行过程
Python3 执行的过程大抵是这样
- 把参数
hello.py
导入内存 - 剖析
hello.py
词法构造 - 把文件分成一个个
单词
- 通过单词组成表达式
-
通过表达式组成语句
- 比方 print(“hello”)
- 这就是一个语句
- 而后编译成 Python 虚拟机指令 的指标文件
- 应用 Python3 这个二进制程序
- 对于生成的语法树
- 进行解释并且执行
换句话说
-
简化版的 Python3 的执行过程是:
-
零碎执行
python3
这个可执行文件- 也就是把硬盘上的文件装在到内存
- 而后按程序还行
python3
实现后续工作
-
-
给了
python3
一个参数hello.py
- 应用
python3
这个解释器来解释hello.py
- 一句句的顺次解释执行
- 应用
-
全解释实现后
- 最终程序执行实现
-
这些都是基于解释器 python3.8 的
- 而解释器是用指标架构的机器语言间接在 cpu 上运行的
架构的档次
-
不同架构的 cpu 都能够运行 python
- risc-v
- arm
- x64
- mips
- 龙芯
-
不同零碎的环境都能够运行 python
- win
- mac
- linux
跨架构跨平台原理
-
因为
/usr/bin/python3.8
自身是二进制文件- 是基于以后操作系统以后架构的可执行二进制文件
-
python3.8
构建了一个运行时环境- 这个环境能够解释读到的
python 语句
- 把
python 语句
翻译成零碎能读懂输入输出 - 翻译成以后物理架构可能执行的代码
- 这个环境能够解释读到的
- 而后进行执行
总结
-
python3
的程序是一个 5.3M 的可执行文件python3
外面全都是 cpu 指令- 能够执行的那种
-
咱们能够把指令对应的汇编找到
objdump -d ~/python3 > python3.asm
-
汇编语句是和以后机器架构的指令集相干的
uname -a
能够查问指令集
-
咱们执行的过程其实就
- 零碎执行
python3
这个可执行文件 - 给了
python3
一个参数hello.py
python3
对于hello.py
一句句的解释执行- 在显示器输入了
hello world
python3
执行结束- 把控制权交回给 shell
- 零碎执行
- 这就是咱们执行
hello world
的过程 - 为什么咱们学编程总是从
hello world
开始呢?🤔 - 咱们下次再说!👋
正文完